x86 与 Arm 汇编语法：指令集、操作数与完整函数

一段汇编必须同时说明目标指令集、执行状态和汇编器语法。助记符相似不代表文件可以互换：下面区分 GNU assembler 的 x86 Intel 语法、Arm A32 与 Cortex-M3 的 Thumb/T32 语法。

ISA 与文本语法不是同一件事

范围	指令与编码特点	阅读边界
x86/x86-64	可变长度编码，单条指令最长15字节；存在复杂寻址和字符串操作	Intel 语法通常写“目标，源”；AT&T 语法通常相反，不能只看 CPU 名称判断顺序
Arm A32	32位指令编码，常见于支持 Arm 状态的32位 A/R-profile 处理器	许多数据处理指令可带条件码；并非所有 Arm 处理器都能执行 A32
Thumb/T32	16位与32位指令编码并存，具体支持集依架构版本	Cortex-M3 执行 Thumb 指令；不能把 Thumb 统一说成只有16位
AArch64/A64	另一套寄存器与指令模型，常见指令为32位编码	本页的 R0～R15 示例不能直接用于 X0～X30

CISC/RISC 可以帮助描述指令集设计取向，但不能推出“一条指令只做一个动作”“一定只用一个周期”或“某一类 CPU 必然更快”。编码、微架构和程序行为需要分别分析。

GNU x86 Intel 语法可用 .intel_syntax noprefix 选择，行注释使用 #。GNU Arm 语法中 @ 开始行注释，; 可以分隔语句，# 通常标记立即数；不能把另一种汇编器的分号注释原样搬来。GNU Arm 特殊字符说明给出了这些规则。

数据传送与寻址

下表是分别属于所标架构的指令片段，不是可直接连在一起运行的程序。var、地址寄存器和标签需要在实际程序中定义，内存必须有效。

意图	x86 Intel 语法示例	Arm A32 示例
常数写入寄存器	mov eax, 5	mov r0, #5
寄存器复制	mov ebx, eax	mov r1, r0
写内存	mov [var], eax	str r1, [r0]
从地址读取	mov eax, [ebx + ecx*4 + 8]，这里使用32位地址寄存器	ldr r1, [r0]
基址加偏移读取	按具体地址表达式形成有效地址	ldr r0, [r1, #4]
装入常数或地址的伪指令	取决于汇编器及重定位写法	ldr r0, =0x1000 将常数 0x1000 装入 R0

ldr r0, =0x1000 不表示读取地址0x1000处的数据。这是汇编器伪指令，可能变成装立即数的指令或文字池读取；只有后续 ldr r1, [r0] 才会使用 R0 中的地址访问内存。参见 GNU Arm LDR 伪指令。

算术与位逻辑

操作	x86 Intel 片段	Arm A32 片段	含义
加法	add eax, 2	add r0, r0, r1	把加法结果写入目标寄存器
减法	sub eax, 1	sub r0, r0, #1	目标值减去指定值
加一、减一	inc eax、dec eax	可用相应 add、sub	标志位行为不一定与其他写法完全相同
按位与	and eax, 0xFF	and r0, r0, r1	保留双方都为1的位
按位或	or eax, 0x01	orr r0, r0, r1	合并置位
按位异或	xor eax, eax	eor r0, r0, r1	同位不同则为1；自身异或得到0
按位取反	not eax	mvn r0, r0	在操作数宽度内逐位取反

不能只依据结果相同就认定标志位效果相同。例如 x86 的 INC/DEC 保留 CF，而 ADD/SUB 会更新它；Arm 的标志更新与具体指令、编码及 S 后缀有关。寄存器宽度、溢出解释和后续条件跳转也必须一起考虑。

比较、跳转、调用与返回

意图	x86 Intel	Arm A32
无条件分支	jmp label	b label
比较并更新条件状态	cmp eax, ebx	cmp r0, r1
相等分支	je label	beq label
不等分支	jne label	bne label
普通子程序调用	call subroutine	bl subroutine
普通子程序返回	ret	常见为 bx lr，取决于函数保存与恢复方式

x86 的普通 call/ret 通过栈处理返回地址；Arm 的 bl 把链接信息写入 LR。继续调用另一个函数会改变 LR，不能据一条 bx lr 就认定嵌套调用的返回过程完整。

A32 中，cmp r0, r1 后可用 addne r0, r0, r2 表示在“不相等”条件下相加。Cortex-M3 的 Thumb 代码应按 T32 的分支或 IT 规则编写，不能把所有 A32 条件后缀直接复制过去。中断/异常返回另有规则，不能简单等同普通函数返回。

一个相同运算的两种完整函数

以下函数都计算 (value & 0xFF) | 1。第一份针对 GNU/Linux x86-64 System V ABI：首个整数参数在 EDI，32位返回值在 EAX。

bits-x86.S

.intel_syntax noprefix
.text
.globl low_byte_odd
.type low_byte_odd, @function
low_byte_odd:
    mov eax, edi
    and eax, 255
    or eax, 1
    ret
.size low_byte_odd, .-low_byte_odd
.section .note.GNU-stack,"",@progbits

第二份针对 Cortex-M3 Thumb 与 AAPCS32：参数和结果都使用 R0。这里没有嵌套调用，也没有改变需要由被调用方保存的寄存器。

bits-m3.S

.syntax unified
.cpu cortex-m3
.thumb
.text
.global low_byte_odd
.type low_byte_odd, %function
.thumb_func
low_byte_odd:
    and r0, r0, #255
    orr r0, r0, #1
    bx lr
.size low_byte_odd, .-low_byte_odd

宿主测试程序可以保存为 bits-main.c：

bits-main.c

#include <assert.h>
#include <inttypes.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>

extern uint32_t low_byte_odd(uint32_t value);

int main(void) {
    const uint32_t inputs[] = {0, 0xFF, 0x12345678, UINT32_MAX};
    for (size_t i = 0; i < sizeof inputs / sizeof inputs[0]; ++i) {
        const uint32_t result = low_byte_odd(inputs[i]);
        assert(result == ((inputs[i] & UINT32_C(0xFF)) | UINT32_C(1)));
        printf("%08" PRIx32 " -> %08" PRIx32 "\n", inputs[i], result);
    }
    return 0;
}

在 x86-64 GNU/Linux 下编译链接并运行第一份：

gcc -std=c11 -Wall -Wextra -Werror bits-main.c bits-x86.S -o bits-demo
./bits-demo

对 Cortex-M3 示例只生成目标文件：

arm-none-eabi-gcc -mcpu=cortex-m3 -mthumb -c bits-m3.S -o bits-m3.o
arm-none-eabi-objdump -d bits-m3.o

目标文件可汇编、可反汇编并不表示已经有板级启动、链接地址或可运行固件。Windows x64 的参数寄存器也与第一份不同，不能仅修改文件扩展名就复用它。

• 寄存器与 ABI
• 从 C/C++ 到汇编